Egyszerű kísérletek próbapanelen

Átírás

1 Egyszerű kísérletek próbapanelen készítette: Borbély Venczel 2017

2 Borbély Venczel 1. Egyszerű áramkör létrehozása Eszközök: áramforrás (2 1,5 V), izzó, motor, fehér LED, vezetékek, próbapanel izzófoglalattal. A rendelkezésre álló eszközök segítségével hozz létre egyszerű áramkört! 1. Kapcsold az áramforrást a próbapanel +, illetve vonalához! Kapcsold be a motor két kivezetését a +, illetve a vonalra! Kapcsold be az áramforrás kapcsolóját! Rövid működtetés után kapcsold ki! Készítsd el az áramkör kapcsolási rajzát! 2. Kapcsold az áramforrást a próbapanel +, illetve vonalához! A vezetékek segítségével létesíts kapcsolatot a +, illetve a vonal és az izzó között! Kapcsold be az áramforrás kapcsolóját! Rövid működtetés után kapcsold ki! Készítsd el az áramkör kapcsolási rajzát! 3. Kapcsold az áramforrást a próbapanel +, illetve vonalához! A vezetékek segítségével létesíts kapcsolatot a +, illetve a vonal és a LED között! A LED hosszabbik lába az anód ( + ). Kapcsold be az áramforrás kapcsolóját! Rövid működtetés után kapcsold ki! Készítsd el az áramkör kapcsolási rajzát! Fordítsd meg az áramforrás polaritását! Mit tapasztalsz? Írd le észrevételeidet a füzetedbe!

3 Egyszerű kísérletek próbapanelen 2. Feszültség és áramerősség mérése izzón, illetve ellenálláson. Ellenállás nagyságának meghatározása Eszközök: áramforrás (2 1,5 V), izzó, ellenállás, ampermérő, voltmérő, vezetékek, próbapanel izzófoglalattal. 1. Hozd létre az 2.1.a ábrán látható kapcsolást a próbapanelen! A próbapanelbe előre bedugott izzók egyikét használd! (A próbapanelbe helyezett izzófoglalatokat ne húzd ki!) A kapcsolást először az 2.1.b ábrán látható próbapanelen rajzold meg, majd kérd meg a tanárt, hogy ellenőrizze, és csak azután valósítsd meg! A próbapanelre az áramforrást csak tanári engedéllyel kötheted! A V 3 V 2.1. ábra. Mérd meg legalább három ki-be kapcsolással az izzón átfolyó áram erősségét és a rajta eső feszültséget! Az áramerősség mérésére az analóg-, a feszültség mérésére a digitális mérőműszert használd! Méréseidet foglald az alábbi táblázatba és határozd meg az izzó ellenállását! U (V) I (ma) R (Ω) Rátl (Ω) 1. mérés 2. mérés 3. mérés 3

4 Borbély Venczel 2. Hozd létre az 2.2.a ábrán látható kapcsolást a próbapanelen! A próbapanelbe dugd be tetszőleges helyre a kapott ellenállást! A kapcsolást először a 2.2.b ábrán látható próbapanelen rajzold meg, majd kérd meg a tanárt, hogy ellenőrizze, és csak azután valósítsd meg! A próbapanelre az áramforrást csak tanári engedéllyel kötheted! A V 3 V 2.2. ábra. Mérd meg legalább három ki-be kapcsolással az ellenálláson átfolyó áram erősségét és a rajta eső feszültséget! Az áramerősség mérésére az analóg-, a feszültség mérésére a digitális mérőműszert használd! Méréseidet foglald az alábbi táblázatba és határozd meg az izzó ellenállását! U (V) I (ma) R (Ω) Rátl (Ω) 1. mérés 2. mérés 3. mérés Írd le észrevételeidet a füzetedbe!

5 Egyszerű kísérletek próbapanelen 3. Soros kapcsolás vizsgálata Eszközök: áramforrás (9 V), izzók, ampermérő, voltmérő, vezetékek, próbapanel izzófoglalattal. 1. Hozd létre az alábbi kapcsolási rajzon látható soros összeköttetést a próbapanelbe helyezett izzók segítségével. (A próbapanelbe helyezett izzófoglalatokat ne húzd ki!) A kapcsolást először a mellékelt próbapanel ábrán rajzold meg, majd kérd meg a tanárt, hogy ellenőrizze, és csak azután valósítsd meg a próbapanelen! A próbapanelre az áramforrást csak tanári engedéllyel kötheted! 9 V 2. A voltmérő segítségével mérd meg az egyes izzókon eső feszültséget, majd az áramforrás feszültségét! Az alábbi táblázatba írd be a mért adatokat! A méréshez az analóg mérőműszert használd megfelelő állásban! U1 U2 U3 U 3. Mérd meg az egyes izzók előtt, között, illetve mögött az áramerősséget! (Ezt úgy valósíthatod meg, hogy a mérendő helyen az összekötő zsinórokat az ampermérővel helyettesíted. Figyelj a polaritásra!!!) Az alábbi táblázatba írd be a mért adatokat! A méréshez az analóg mérőműszert használd megfelelő állásban! Vigyázz, ne kösd be az ampermérőt párhuzamosan!!! I1 I2 I3 I4 Írd le észrevételeidet a füzetedbe! 5

6 Borbély Venczel 4. Párhuzamos kapcsolás vizsgálata Eszközök: áramforrás (2 1,5 V, ha kevés lenne, akkor mehet 4,5 V vagy 9 V), izzók, ellenállás, ampermérő, voltmérő, vezetékek, próbapanel izzófoglalattal. 1. Hozd létre a 4.1.a ábrán látható párhuzamos összeköttetést a próbapanelbe helyezett izzók segítségével. (A próbapanelbe helyezett izzófoglalatokat ne húzd ki!) A kapcsolást először a 4.1.b ábrán rajzold meg, majd kérd meg a tanárt, hogy ellenőrizze, és csak azután valósítsd meg! A próbapanelre az áramforrást csak tanári engedéllyel kötheted! 3 V 4.1. ábra. 2. A voltmérő segítségével mérd meg az egyes izzókon eső feszültséget, majd az áramforrás feszültségét! Az alábbi táblázatba írd be a mért adatokat! A méréshez az analóg mérőműszert használd megfelelő állásban! U1 U2 U3 U 3. Mérd meg az egyes izzók előtt, illetve a főágban az áramerősséget! (Ezt úgy valósíthatod meg, hogy a mérendő helyen az összekötő zsinórokat az ampermérővel helyettesíted. Figyelj a polaritásra!!!) Az alábbi táblázatba írd be a mért adatokat! A méréshez az analóg mérőműszert használd megfelelő állásban! Vigyázz, ne kösd be az ampermérőt párhuzamosan!!! I1 I2 I3 I Írd le észrevételeidet a füzetedbe!

7 Egyszerű kísérletek próbapanelen 5. Feszültségosztó létrehozása és vizsgálata izzóval Eszközök: áramforrás (9 V), izzók, ellenállás, potenciométer, vezetékek, próbapanel izzófoglalattal. 1. Hozd létre az 5.1.a ábrán látható kapcsolást a próbapanelbe helyezett izzók segítségével. (A próbapanelbe helyezett izzófoglalatokat ne húzd ki!) Óvatosan, figyelve a lábaira, dugd bele a potenciométert az 5.1.b ábrán látható módon. A kapcsolást először az 5.1.b ábrán látható panelen rajzold meg, majd kérd meg a tanárt, hogy ellenőrizze, és csak azután valósítsd meg! A próbapanelre az áramforrást csak tanári engedéllyel kötheted! 9 V 5.1. ábra. 2. Forgasd a potenciométer rúdját egyik, illetve a másik irányba és figyeld meg mi történik az izzóval. Tapasztalataidat írd le a füzetedbe! 7

8 Borbély Venczel 6. Áramforrás paramétereinek vizsgálata órán kívüli mérési gyakorlat Eszközök: áramforrás (9 V), fémhuzal ellenállások (1 Ω, 2,2 Ω, 10 Ω), voltmérő, ampermérő, vezetékek, próbapanel. 1. Hozd létre az 6.1.a ábrán látható kapcsolást a próbapanelen a rendelkezésre álló ellenállások egyikével, vagy ezek páronkénti soros, illetve párhuzamos kombinációjával! A kapcsolási rajzon lévő ellenállás az eredő ellenállást jelzi. A kapcsolást először az 6.1.b ábrán látható próbapanelen rajzold meg, majd kérd meg a tanárt, hogy ellenőrizze, és csak azután valósítsd meg! A próbapanelre az áramforrást csak tanári engedéllyel kötheted! A V 9 V 1. ábra. 2. Mérd meg a nyomógomb (kapcsoló) rövid idejű (3-4 s) lenyomása mellett az egyes ellenállásokon (ellenállás kombinációkon) átfolyó áram erősségét és az áramforrás feszültségét! Az áramerősség, illetve a feszültség mérésére az analóg mérőműszert használd! Méréseidet foglald az alábbi táblázatba! A mért adatokat ábrázold az U I grafikonon. Határozd meg a műszer üresjárási feszültségét, belső ellenállását és a rövidzárási áramot! (Segítség: Youtube: bvenczy, Áramforrás paramétereinek meghatározása) R (Ω) U (V) I (A) U0 (V) Imax (A) Rb (Ω) 1. mérés 2. mérés 3. mérés 4. mérés 5. mérés

9 Egyszerű kísérletek próbapanelen 7. Graetz-kapcsolás létrehozása és vizsgálata Eszközök: áramforrás (9 V), LED-ek (2 db piros, 2 db kék, 1 db fehér), vezetékek, próbapanel. 1. Valósítsd meg a 7.1. ábrán látható kapcsolást! Figyelj a LED-ek polaritására! A rajzon a piros, illetve a kék LED-eknél a jobboldali láb, a fehér LED-nél a baloldali láb, az eszközön a hosszabbik láb az anód ( + ). Az áramforrást csak a végén kapcsolhatod rá, ha a tanár ellenőrizte. Írd le, mit tapasztalsz? Melyik LED-ek világítanak? 7.1. ábra. 2. Cseréld meg az áramforrás polaritását! Írd le, mit tapasztalsz? Melyik LED-ek világítanak? 9

10 Borbély Venczel +1. Fényelhajlás vizsgálata mobiltelefonnal és LEDekkel A feladatlap útmutatásait követve fényelhajlási kísérleteket végzünk el. Eszközök: preparált CD, illetve DVD, különböző ismert rácsállandójú rácsok és vonalzó. Fényforrásként használjuk a mobiltelefon vakuját, illetve az előre összerakott elektronikai elrendezést (LED-sor: piros, zöld, kék és fehér LED, 51, illetve 100 Ω-os ellenállások, 3 V feszültségű áramforrás)! Egy másik mobiltelefonnal készítsünk fényképeket. 1. A fényforrás mobiltelefonon kapcsoljuk be a vakut! Vigyázat a vaku fénye túl erős lehet, ezért ne nézzünk közvetlenül bele! Helyezzük rá a DVD-t úgy, hogy a tengelye átmenjen a fényforráson és figyeljük meg a jelenséget! Mi történik a megfigyelhető elhajlási képpel, ha közelebb vagy távolabb helyezzük a rácsot? Egy adott DVD magasságot mérjünk le vonalzóval és lehetőleg és ugyanerre a magasságra helyezzük el a CD-t a DVD helyére! Milyen különbséget figyelhetünk meg a DVD-hez képest? 2. Állítsuk össze az alábbi ábrán látható kapcsolást! Kapcsoljuk be a LED-sort! Helyezzünk különböző rácsállandójú rácsot a LED-ek fölé! Milyen érdekes jelenséget figyelhetünk meg? Milyen különbség van a különböző rácsállandójú rácsok által létrehozott elhajlási képek között? Ezt követően ugyanabban a magasságban tartsuk oda a CD-t, illetve a DVD-t (tengelye a LED-sorra merőlegesen legyen, lehetőleg a LED-sor közepén)! Milyen rácsállandóval (kisebb, nagyobb) rendelkeznek?